Reverzna osmoza: kaj je in kako deluje?
Reverzna osmoza je tehnologija čiščenja vode, pri kateri voda pod tlakom potuje skozi polprepustno (semipermeabilno) membrano, ta pa zadrži skoraj vse raztopljene snovi. Ime izhaja iz osmoze, naravnega pojava, ki ga rastline uporabljajo za črpanje vode in hranil iz tal – le da gre tu za obraten proces. Pri Prima Filtertehniki vam pomagamo izbrati in dimenzionirati sistem, ki ustreza prav vaši vodi; imamo rešitev za vas.
Filtracija vode z reverzno osmozo: kako deluje
Pri navadni osmozi se voda spontano giblje iz manj koncentrirane raztopine skozi membrano v bolj koncentrirano, da bi jo razredčila. Pri obratnem procesu membrano premagamo z zunanjim tlakom in vodo potiskamo v nasprotno smer, iz bolj koncentrirane strani v manj koncentrirano. Ker mora ta tlak preseči osmotskega, je za morsko vodo potreben tlak med 55 in 70 bar. Pri tem se raztopljene trdne snovi, ioni in molekule s pomočjo membrane in tlaka ločijo od vode, iz nje pa odstranimo približno 98 % vseh prisotnih snovi. Dodatna črpalka poveča tlak onesnažene vode na membrano, ta pa prepusti le molekule vode (H2O). Ker je premer por v membrani le 0,0001 do 0,001 mikrona, skoznjo preide samo H2O, medtem ko se bakterije, virusi, težke kovine, pesticidi, nitrati, nitriti in druge nečistoče odplaknejo v odtok. Membrana pri tem deluje kot izjemno fino sito na molekularni ravni. Višji kot je tlak nad osmotskim, večji je pretok čiste vode, zato je pravilno dimenzionirana črpalka ključna za učinkovito in gospodarno delovanje.
Filtracija vode v praksi
Pri reverzni osmozi govorimo o filtraciji delcev, manjših od 0,001 mikrona. Glede na izbiro membrane določimo velikost molekul, ki jih ta še prepušča; najfinejše membrane prepuščajo le molekule, velike kot voda ali manjše, zato je rezultat zelo blizu kakovosti destilirane vode. Pred membrano pogosto namestimo predfiltre, ki zadržijo večje delce in klor ter jo zaščitijo pred prezgodnjo obrabo. Uporabljajo se posebne spiralne membrane z veliko površino in izjemno majhnimi porami. Vodo skoznje potiska namenska visokotlačna črpalka, membrane pa čistimo s povratnim izpiranjem in kemikalijami po sistemu CIP. Zaradi osmotskega delovanja nastane od 30 do 70 % zavrnjene vode, ki jo večinoma vračamo nazaj v dovod neobdelane vode in tako zmanjšamo skupno porabo. Prav redno vzdrževanje membran in ustrezna predpriprava vode največ prispevata k dolgi življenjski dobi celotnega sistema.
Kaj odstrani iz vode?
Reverzna osmoza omogoča, da iz vode odstranimo klor, organska onesnaževala (kloroform, trihalometane, PCB), pesticide, hormone, azbest, svinec, živo srebro, krom, kadmij, baker, barij, natrij, kalij, selen, floride, nitrate, nitrite, ciste ter bakterije in viruse. Mnoge od teh snovi so lahko škodljive za zdravje, zato je njihova odstranitev pomembna povsod, kjer mora biti voda res čista. Postopek poteka povsem naravno, brez dodajanja kemikalij, rezultat pa je kristalno čista voda, ki je po sestavi blizu destilirani. Ker tako pripravljena voda ne vsebuje vodnega kamna, ščiti tudi naprave, skozi katere teče, in zmanjšuje potrebo po čiščenju. Ravno zato je primerna tako za občutljive industrijske procese kot za vsakdanjo rabo.
Primeri uporabe
Tehnologijo uporabljamo na številnih področjih:
- priprava demineralizirane (DEMI) vode za farmacijo, elektronsko industrijo in parne kotle,
- odstranjevanje pesticidov, težkih kovin ter nitritov in nitratov iz vode,
- ponovna uporaba odpadne vode v industriji (pralnice, kemične čistilnice in podobno),
- čiščenje odpadne vode, da pred izpustom v okolje ne vsebuje težkih kovin, nitratov in pesticidov.
V praksi to pomeni, da en sam pristop pokrije zelo različne potrebe – od priprave ultračiste vode do varnejšega ravnanja z odpadno vodo.
Kje se uporablja?
Tehnologijo najdemo v medicini, farmacevtski in kozmetični industriji, bolnišnicah, laboratorijih in živilski industriji, vse pogosteje pa tudi povsod, kjer obratujejo kotlovnice. Ker tako pripravljena voda ne vsebuje vodnega kamna, je idealna za savne, kemične čistilnice, likalnice, avtopralnice, proizvodnjo barv in pomivalne stroje, kjer mora biti pribor brezhibno čist. Povsod tam prinaša manj okvar, daljšo življenjsko dobo opreme in stalno kakovost vode. V gospodinjstvih jo cenijo predvsem zaradi okusa in čistosti pitne vode.
Zanimivost: še čistejša voda
Za najzahtevnejše farmacevtske procese je potrebna še čistejša voda, kot jo da membranska filtracija vode. Permeat ima namreč prevodnost okoli 5–10 mikrosiemensov, saj vsebuje nekaj raztopljenih plinov in molekul. Za še višjo čistost zato uporabimo destilacijo, DEMI kolone ali elektrodeionizacijo (EDI); voda iz sistema EDI ima prevodnost pod 0,1 mikrosiemensa in je tako rekoč neprevodna. Tako lahko pripravo vode stopnjujemo natanko do ravni, ki jo zahteva posamezni proces.
Kateri podatki so potrebni za izbiro sistema?
Vsak sistem prilagodimo dejanskim razmeram, saj se kakovost vhodne vode med viri močno razlikuje. Da lahko predlagamo ustrezno rešitev, potrebujemo nekaj osnovnih podatkov:
- priklop cevovoda,
- največji trenutni pretok sistema,
- povprečno dnevno porabo vode,
- podatke o morebitni predfiltraciji ali pripravi vode,
- vrednost TDS oziroma prevodnost vhodne in želene izhodne vode,
- vhodno trdoto in temperaturo vode,
- podrobno mikrobiološko in kemijsko analizo vode.
Na podlagi teh podatkov sistem dimenzioniramo tako, da deluje zanesljivo in gospodarno, brez nepotrebnega zavračanja vode ali prevelike porabe energije.
Kaj vsebuje komplet?
Komplet z večstopenjsko filtracijo poleg membrane vključuje črpalko za večji izkoristek, zbirni tank za vodo, iztočno pipo ter ves potrebni material in navodila za uporabo. Po želji dodamo hladilnik, UV-žarnico za sterilizacijo, mineralizator ali alkalizator vode, s čimer sistem prilagodimo prav vašemu namenu. Pred prvo uporabo sistem testiramo in nastavimo, da takoj deluje v optimalnem območju. Tako dobite zaokroženo rešitev, ki je pripravljena za uporabo in jo je pozneje mogoče tudi nadgraditi.
Reverzna osmoza je danes ena najučinkovitejših in najbolj zanesljivih metod priprave čiste vode, ki na povsem naraven način, brez kemikalij, odstrani tudi najmanjše nečistoče. V Prima Filtertehniki vam svetujemo pri izbiri membran, črpalk in dodatkov ter poskrbimo za pravilno dimenzioniranje, zagon in vzdrževanje. Z dobro zasnovanim sistemom so stroški obratovanja predvidljivi, kakovost vode pa stalna skozi vse leto. Izkušeni v filtraciji smo tu, da skupaj poiščemo rešitev, prilagojeno prav vaši vodi in porabi.
